英文原作者：Sahiti Kappagantula  翻譯&轉載：https://www.edureka.co/blog/kubernetes-tutorial/

Kubernetes教程 - Kubernetes綜合指南（Use Guide）

Kubernetes是一個平臺，可以消除部署容器化應用程式所涉及的手動過程。在這篇關於Kubernetes Tutorial的部落格中，您將瞭解與此多容器管理解決方案相關的所有概念。

本教程將介紹以下主題：

• 沒有集裝箱編排的挑戰
• Docker Swarm或Kubernetes
• 什麼是Kubernetes？
• Kubernetes特色
• Kubernetes建築
• Kubernetes案例研究
• 動手實戰

現在，在本部落格向前推進之前，讓我快速向您簡要介紹一下集裝箱化。

因此，在容器出現之前，開發人員和測試人員之間總是有一些關係。這通常是因為在開發方面工作的，在測試方面不起作用。它們都存在於不同的環境中。現在，為了避免這種情況，引入了容器，以便開發人員和測試人員都在同一頁面上。

同時處理大量容器也是一個問題。有時在執行容器時，在產品方面，幾乎沒有提出問題，這些問題在開發階段並不存在。這種場景引入了Container Orchestration System。 在深入研究編排系統之前，讓我快速列出沒有這個系統所面臨的挑戰。

正如您在上圖中看到的，當多個服務在容器內執行時，您可能希望擴充套件這些容器。在大型工業中，這很難做到。那是因為它會增加維護服務的成本，以及並排執行它們的複雜性。

現在，為了避免手動設定服務並克服挑戰，需要一些重要的東西。這就是Container Orchestration Engine的用武之地。

這個引擎允許我們組織多個容器，以便啟動所有底層機器，容器健康並在叢集環境中分佈。在今天的世界中，主要有兩個這樣的引擎：Kubernetes和Docker Swarm。

Kubernetes教程：  Kubernetes vs Docker Swarm

Kubernetes  和  Docker Swarm  是當今市場上領先的容器編排工具。所以在使用它們之前，你應該知道它們究竟是什麼以及它們是如何工作的。

此外，在部落格中，我將深入探討Kubernetes，但要了解Docker，您可以點選這裡。

正如您可以參考上面的圖片，Kubernetes與Docker Swarm相比，擁有一個非常活躍的社群，並在許多組織中實現自動擴充套件。同樣，與Kubernetes相比，Docker Swarm有一個易於啟動的叢集，但它僅限於Docker API的功能。

好吧，夥計們，這些不是這些頂級工具之間的唯一區別。如果您想知道這兩個容器編排工具之間的詳細差異，可以單擊此處。

如果我可以在兩者之間選擇我的選擇，那麼它必須是Kubernetes，因為容器需要被管理並連線到外部世界以執行諸如排程，負載平衡和分發之類的任務。

但是，如果你從邏輯上思考，Docker Swarm會提供更好的選擇，因為它執行在Docker之上嗎？如果我是你，我肯定會對使用哪種工具感到困惑。但是，嘿，Kubernetes是市場上無可爭議的領導者，並且還擁有更好的功能性Docker容器。

現在，您已經瞭解了對Kubernetes的需求，這是一個美好的時光，我告訴您什麼是Kubernetes？

Kubernetes教程：  什麼是Kubernetes？

Kubernetes是一個開源的系統，負責處理將容器排程到計算群集的工作，並管理工作負載以確保它們按使用者的意圖執行。作為Google的佼佼者，它提供了出色的社群，並與所有云提供商合作，成為一個 多容器管理解決方案。

Kubernetes教程：  Kubernetes功能

Kubernetes的功能如下：

• 自動排程： Kubernetes提供高階排程程式，以根據資源需求和其他約束在叢集節點上啟動容器，同時不犧牲可用性。
• 自我修復功能： Kubernetes允許在節點死亡時替換和重新安排容器。它還會殺死不響應使用者定義的執行狀況檢查的容器，並且在它們準備好服務之前不會將它們通告給客戶端。 
• 自動部署和回滾： Kubernetes在監控應用程式執行狀況時推出 對應用程式或其配置的更改，以確保它不會同時終止所有例項。如果出現問題，使用Kubernetes可以回滾更改。
• 水平擴充套件和負載平衡： Kubernetes可以根據需求通過簡單的命令，使用UI或根據CPU使用情況自動擴充套件和縮小應用程式。

Kubernetes教程：  Kubernetes架構

Kubernetes Architecture具有以下主要元件：

• 主節點
• 工/從節點

我將逐一討論它們中的每一個。所以，首先讓我們從理解主節點開始。

主節點

主節點負責管理Kubernetes叢集。它主要是所有管理任務的切入點。群集中可以有多個主節點來檢查容錯。

如上圖所示，主節點具有各種元件，如API伺服器，控制器管理器，排程程式和ETCD。

• API伺服器：  API伺服器是用於控制叢集的所有REST命令的入口點。
• 控制器管理器：是一個守護程式，用於管理Kubernetes叢集，並管理不同的非終止控制迴圈。
• 排程程式： 排程程式將任務排程到從屬節點。它儲存每個從節點的資源使用資訊。
• ETCD：  ETCD是一個簡單，分散式，一致的鍵值儲存。它主要用於共享配置和服務發現。

工/從節點

工作節點包含管理容器之間的網路，與主節點通訊以及將資源分配給預定容器的所有必要服務。

如上圖所示，worker節點有各種元件，如Docker Container，Kubelet，Kube-proxy和Pods。

• Docker容器： Docker在每個工作節點上執行，並執行配置的pod
• Kubelet：  Kubelet從API伺服器獲取Pod的配置，並確保所描述的容器已啟動並正在執行。
• Kube-proxy： Kube-proxy充當單個工作節點上的服務的網路代理和負載平衡器
• 窗格：  窗格是一個或多個邏輯上在節點上一起執行的容器。 

如果您想要詳細解釋Kubernetes Architecture的所有元件，那麼您可以參考我們的 關於Kubernetes Architecture的部落格。

Yahoo JAPAN  是一家總部位於加利福尼亞州桑尼維爾的網路服務提供商。由於該公司旨在虛擬化硬體，公司 於2012年開始使用  OpenStack 。他們的內部環境變化非常快。然而，由於雲和容器技術的進步，該公司希望能力在各種平臺上推出服務。

問題：如何從一個應用程式程式碼為所有必需的平臺建立映像，並將這些映像部署到每個平臺上？

為了便於您更好地理解，請參閱下圖。在程式碼登錄檔中更改程式碼後，裸金屬映像，Docker容器和VM映像由持續整合工具建立，推送到映像登錄檔，然後部署到每個基礎架構平臺。 

現在，讓我們關注容器工作流，以瞭解他們如何使用Kubernetes作為部署平臺。請參閱下圖，瞭解平臺架構。

使用OpenStack例項，其上有Docker，Kubernetes，Calico等，以執行各種操作，如Container Networking，Container Registry等。

如果您有多個叢集，那麼管理它們會變得很難嗎？

因此，他們只想建立一個簡單的基礎OpenStack叢集，以提供Kubernetes所需的基本功能，並使OpenStack環境更易於管理。

通過影象建立工作流程和Kubernetes的組合，他們構建了以下工具鏈，使得從程式碼推送到部署變得簡單。

這種工具鏈確保考慮了生產部署的所有因素，如多租戶，身份驗證，儲存，網路，服務發現。

這就是人們，雅虎！ 在Google和Solinea的幫助下，JAPAN為執行在OpenStack上的Kubernetes構建了一個自動化工具鏈，用於“一鍵式”程式碼部署。

Kubernetes教程：動手實踐

在本動手中，我將向您展示如何建立部署和服務。我正在使用Amazon EC2例項，使用Kubernetes。好吧，亞馬遜為Kubernetes（Amazon EKS）提供了Amazon Elastic Container Service，這使他們能夠非常快速，輕鬆地在雲中建立Kubernetes叢集。如果您想了解更多相關資訊，可以參考此處的部落格。 

步驟1：首先建立一個資料夾，您將在其中建立部署和服務。之後，使用編輯器開啟部署檔案。

步驟2：開啟部署檔案後，請提及要部署的應用程式的所有規範。在這裡，我試圖部署一個httpd應用程式。 

步驟3：編寫部署檔案後，使用以下命令應用部署。

• $ kubectl apply -f Deploy.yaml
• deployment.apps/dep1  configured

這裡-f是用於標記名稱牛逼他的檔名。

第4步：現在，應用部署後，獲取正在執行的pod列表。

• $ kubectl get pods -o wide
• NAMR                          READY          STATUS           RESTARTS          AGR         IP                          NODE             NOMTNATED MODE
• dep1-2939-6hzdb          1/1                 running             0                          39m          10.244.1.23           knode                <none>

這裡，-o wide用於瞭解部署執行的節點。

步驟5：建立部署後，現在必須建立服務。為此，再次使用編輯器並開啟一個空白服務。yaml檔案。

步驟6：開啟服務檔案後，請提及該服務的所有規範。 

步驟7：  編寫服務檔案後，使用以下命令應用服務檔案。

• $ kubectl apply -f service.yaml
• service/netsvc created

步驟8：現在，一旦您的服務應用於檢查服務是否正在執行，請使用以下命令。

• $ kubectl get svc
• NAME               TYPE        CLUSTER-IP        EXTERNAL-IP      PORT(s)          AGE
• kubernetes        ClusterIP    10.96.0.1                <none>                443/tcp            96m
• netave               NodePort    10.97.46.48            <none>               80:32657/tcp    16m

步驟9：現在，要檢視服務規範，並檢查繫結到哪個端點，請使用以下命令。

步驟10：既然我們正在使用amazon ec2例項，要獲取網頁並檢查輸出，請使用以下命令。

$ curl 10.97.46.48:8084
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>